人與機(jī)器視覺經(jīng)驗(yàn)：為什么人工智能“夢想”？

作者：龍鼎網(wǎng)絡(luò)發(fā)布時間：2015-09-07 16:59:56瀏覽次數(shù)：15386文章出處：晉城自適應(yīng)網(wǎng)站制作

人與機(jī)器視覺經(jīng)驗(yàn)：為什么人工智能“夢想”？

谷歌的人工智能機(jī)器人把普通照片生成了帶有幻覺的圖像，工程師把這些圖像和這些幻想進(jìn)行比較，并把這種圖像生成手法稱為“盜夢風(fēng)格”（inceptionism），生成的代碼被稱為“深度夢境”（Deep Dream）。
但很多人在看完這些圖片后都有相同的感受：他們不是來自世界的一個夢想，而是在藥物后的反應(yīng)。
在計(jì)算機(jī)生成的圖像中有顏色的變化，扭曲的線條，拉長的臉，浮動的眼睛，和組成的陰影和光，擾波形狀。電腦看起來像是出現(xiàn)了幻覺，看起來有點(diǎn)像是人，很奇怪。
深度夢境
這個項(xiàng)目背后的主旨是，通過命令機(jī)器用描述他所看到的畫面，來測試計(jì)算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對不同動物和風(fēng)景圖像的學(xué)習(xí)達(dá)到什么樣的程度。用電腦展示一棵樹。然后“告訴我這是什么”的做法不同，工程師這個時候讓機(jī)器做的是“放大你看到的圖像元素。”
這是原來的電腦看到的……….

......結(jié)果是機(jī)器輸出的是這樣的：

谷歌工程師說，這種效果和人們從不同形狀的云朵中看出形狀的情況并沒有什么不同。當(dāng)看到能夠辨識的圖像時，人-計(jì)算機(jī)-會分辨并且過度解讀已知事物的形狀。
“（用谷歌）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要靠動物形象來進(jìn)行訓(xùn)練，所以自然會被解釋為動物圖形。但由于數(shù)據(jù)是在一個高度的抽象存儲，所以結(jié)果是，機(jī)器學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，有趣的組合，“谷歌工程師在公司的官方博客上寫道，”根據(jù)不同的圖像，結(jié)果是非常不同的，因?yàn)檩斎雸D像的特點(diǎn)，將導(dǎo)致神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傾向于某些解讀。例如，水平線會用塔的造型填充，巖石和樹木將變成一個建筑，鳥和昆蟲會出現(xiàn)在葉子的圖像里面。”
因?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)以層的形式分析圖像，通過色彩、線條類型和形狀描述等等，生成的結(jié)果的復(fù)雜程度取決于工程師要求計(jì)算機(jī)放大的是哪個層。最低一層是輪廓、線和陰影，最高一層則是更復(fù)雜的畫面。比如，偏低的層往往會生成畫筆線或者是簡單的圖案，因?yàn)檫@些層對于基本特征如邊緣和方向這些屬性來說比較敏感。
這些簡單的模式，通過“深度的夢想”，加強(qiáng)放大的看上去會變得扭曲和魔術(shù)。但為什么圖片會變成這個樣子，還是沒有回答人們提出的問題：為什么計(jì)算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的“夢到”的圖片將反映人類藥物后才會出現(xiàn)的夢幻現(xiàn)象？
視覺體驗(yàn)
“很重要的一點(diǎn)要記住的是，人類的一切正常的感覺經(jīng)驗(yàn)是由感覺輸入限制后的幻覺，“紐約大學(xué)蘭貢神經(jīng)科學(xué)（New York University's Langone Neuroscience Institute）研究助理Lucas Sjulson。”我們的幻想從某種程度上反映了世界的現(xiàn)實(shí)。但是，所有的知覺都是在內(nèi)部形成的。”
換句話說，所有人的知覺都是由思想形成的，而不是在真實(shí)世界中形成的，即使你感覺是如此的真實(shí)。”眼睛就像照相機(jī)，但它不是，”Lucas Sjulson說。你的眼睛可以讓你看到的東西，但你的大腦才是真正將看到的事物進(jìn)行解釋的器官——無論是放在桌子上的咖啡杯，還是在你腦中投射分型圖像的萬花筒。
當(dāng)人們使用迷幻藥（LSD）時會刺激大腦皮層產(chǎn)生了“這一類模式的形成能力”。所以當(dāng)習(xí)慣處理多層圖像的電腦被命令針對某一層圖像放大時，會出現(xiàn)類似的視覺效果，就不奇怪了，我認(rèn)為這是萊斯現(xiàn)象的一個例子，如果你研究一下頭腦的運(yùn)作，會發(fā)現(xiàn)它參與長時間解決問題的活動，而且以一種高度優(yōu)化的方式進(jìn)行。人類在進(jìn)化中學(xué)習(xí)，同樣也要靠視覺體驗(yàn)。
人工智能與人類大腦的相似之處
訓(xùn)練計(jì)算機(jī)視覺的方法是視覺體驗(yàn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識圖的方式，與電腦“看見的”具體圖像相比，前者可能對回答之前的問題更有幫助，也就是，谷歌工程師最初希望探索的到底是什么。
“我們實(shí)際上始終會‘看到’并沒有的東西，”紐約大學(xué)心理學(xué)家 Jeffrey Guss 這樣說道，他的研究課題是在一些毒蘑菇中出現(xiàn)的致幻物質(zhì)如何幫助癌癥患者進(jìn)行治療。“我們的視覺皮層——而不是我們的眼部——專門用于捕捉可識別的模式…… 去觀察我們眼睛提供的信息。有許多心理學(xué)試驗(yàn)表明，我們經(jīng)?？吹狡谕吹降氖挛镆约氨皇虑案嬷獙⒖吹降氖挛铮皇钦嬲嬖诘氖挛?。”
　　盡管致幻體驗(yàn)常常和嗑藥文化聯(lián)系起來，但人們的確會穩(wěn)定地出現(xiàn)奇異的視覺體驗(yàn)，即便是他們在沒有受到影響的情況下。已故的神經(jīng)科學(xué)家 Oliver Sacks 在他的作品《幻覺》一書中指出，這種體驗(yàn)要比許多人所意識到的更普遍。“在其他一些文化中，幻覺被認(rèn)為是來自上帝或繆思的饋贈，但是當(dāng)代社會在公眾當(dāng)中卻有一種不詳?shù)暮x，在醫(yī)學(xué)上也是，往往被認(rèn)為是嚴(yán)重精神或神經(jīng)疾病的征兆，”他在 2012 年發(fā)布在《紐約時報(bào)》的文章中這樣寫道，“對許多人來說，擁有幻覺是一個恐怖的秘密——有數(shù)百萬人——他們從不提起，也很難承認(rèn)，但這并沒有什么不尋常。”
–人類的腦海中，詭異的圖像感知與頭部眼部和其他狀況有一定聯(lián)系，比如說偏頭痛發(fā)燒。在計(jì)算機(jī)的腦中，類似的圖案表明，人工智能要比他們看上去更想人類，谷歌的盜傳奇對人類來說好像是通過藥物的夢幻體驗(yàn)一樣，這個事實(shí)說明我們的大腦能從某種意義上說在深層中與電腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有相似之處。

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